冷電漿強化煤直接液化基礎研究

《冷電漿強化煤直接液化基礎研究》是依託天津大學，由劉昌俊擔任項目負責人的聯合基金項目。

基本介紹

• 中文名：冷電漿強化煤直接液化基礎研究
• 項目類別：聯合基金項目
• 項目負責人：劉昌俊
• 依託單位：天津大學

項目摘要

我國煤炭資源豐富，開發利用煤炭資源具有十分重要的意義。相對而言，煤液化產生污染較少，特別是煤直接液化技術。將煤轉化為液體燃料和高附加值化學品，已成為我國面臨的重大課題。本項目提出採用獨特的冷電漿技術強化煤直接液化，使用低碳烷烴或其他含氫氣體(或混合物)為電漿發生氣體，強化煤液化過程自由基發生與反應控制，實現在不使用氫氣、不使用化學溶劑前提下煤直接液化新工藝。新工藝液化產物可以根據電漿發生氣調整，大大減少煤直接液化能耗和物耗，簡化工藝，簡化設備，方便操作。本項目結合實驗研究、分子模擬、過程模擬、催化劑表征和電漿診斷，開展冷電漿形式對煤直接液化影響、電漿反應器結構、煤結構對電漿液化的影響、氫源性氣體與電漿發生氣影響、催化劑影響和煤顆粒粒徑影響等研究。通過上述研究，形成完整的冷電漿直接液化理論與實驗體系，為今後技術實用化打下堅實基礎。

結題摘要

實驗研究表明，電漿直接煤液化與電漿發生方式緊密相關。在介質阻擋放電電漿條件下可以實現直接煤液化，但與經二甲醚的電漿間接煤液化相比，電漿直接煤液化效率不高，且受放電頻率、波形影響很大，特別是電流脈衝大時液化效率很低。目前研究看，課題組已經探討的氣體流動式介質阻擋氣體放電煤直接液化實際套用價值不高。電暈放電電漿由於脈衝放電特性限制不適於煤液化。在研究過程中，課題組發現介質阻擋氣體放電電漿在褐煤脫水方面有獨特優勢，能夠在常壓、低溫（100 ºC以下）快速、高效實現褐煤脫水，達到乾燥提質的目的。褐煤的脫水效果隨著處理時間的增大而增大。對於實驗中所用的50~200目褐煤樣品，電漿脫水30 分鐘後水分含量小於5%，能夠有效達到脫水效果。目前研究結果看，課題組開發的電漿煤脫水技術可以實現小規模套用。 考慮電漿材料製備方面國內外研究的長足進展，本研究也延伸探討了電漿在炭材料製備方面的套用，在電漿誘導微燃燒脫除炭模板劑製備氧化物方面取得創新研究成果，由此可獲得的常規方法難於得到的氧化物結構。在電漿誘導無機鹽分解製備炭載氧化物方面也取得一定進展。